大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制和技術(shù)分析

王伊立 蕭燦強

[摘要]本文基于廣州某公寓項目大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗，詳細分析了大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量需要注重的問題，介紹了在施工過程中需要控制的要點和實施的技術(shù)要素，全面采取措施以保證混凝土質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]大體積混凝土；施工質(zhì)量；控制措施；溫度應力

文章編號：2095-4085（2016）07-0086-02

對于斷面最小尺寸超過1m的大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工，存在裂縫控制困難等工程難點，采用綜合方案控制溫度差以限制溫度應力[1-2]。實際施工過程中需要注重的細節(jié)較理論更為復雜，必須強化全面細致管理，綜合現(xiàn)有經(jīng)驗，做到施工前、施工過程中、施工后精細化控制[3-4]。

1工程概況

廣州某公寓工程位于城市中心區(qū)，占地面積7.8×104m2，基本設防烈度是8度，設計風壓值是0.5KN/m2。該項目兩座公寓樓為商住兩用設計，地下室設置兩層車庫、物業(yè)管理及設備用房；地上部分有三層商業(yè)使用裙房；主樓為公寓建筑，面積8.3×104m2。

2大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量分析

本項目中地下室底板設計厚度1.6m，需要澆筑總混凝土體積約7.6×104m3，底板設計混凝土強度等級為C30，場地地下水豐富，設計抗?jié)B等級為P8。受當?shù)叵募狙谉釟夂蚝痛篌w積混凝土自身因素影響，本項目中地下室底板混凝土質(zhì)量控制（尤其是裂縫防治）成為施工重點和難點。

大體積混凝土結(jié)構(gòu)需要較高的整體性，因此以連續(xù)澆筑為主。由于體量較大，完成混凝土澆筑會產(chǎn)生一定的內(nèi)外溫度差以及較大的溫度應力，因此，在常規(guī)的強度、剛度、耐久性以及整體性的同時，防止與控制溫度應力及變形裂縫是此類項目的關(guān)注重點。大體積混凝土的裂縫控制問題于上世紀三十年代被工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，美國最早開始投入相關(guān)的研究，其采取的低熱水泥、混凝土施工新工藝、減少水泥用量、表面溫度保持以及減少澆筑時溫度等方法，得到了較為廣泛的應用和推廣。

經(jīng)驗公式法和計算機模擬法為當前大體積混凝土計算主要方法。經(jīng)驗公式法以簡化計算方式提供施工中的使用價值，忽略了內(nèi)部溫度變化是連續(xù)性的同時無法考慮在此連續(xù)變化過程中的外部影響。計算機模擬法是使用計算機應用有限單元法或者有限差分法，解析溫度場，進而得出溫度應力分布、裂縫控制方案和計算方法等成果。

3施工控制要點及技術(shù)分析

混凝土裂縫是由其不連續(xù)性固有屬性、材料等內(nèi)在原因和澆筑、振搗、養(yǎng)護等外部原因共同影響造成的，控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量就必須綜合考慮、全面部署?；炷翢o裂縫僅為相對概念，裂縫絕對存在，控制施工質(zhì)量的目標在于將混凝土裂縫控制在不超過0.05mm寬度，即微裂縫范疇。施工現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，施工因素決定了80%早期裂縫的發(fā)生，而有約15%早期裂縫取決于材料因素，再次就是設計原因會導致5%裂縫發(fā)生。

部署階段的質(zhì)量控制重點在于關(guān)注混凝土硬化前、硬化時到硬化后的體積變化，針對不同收縮形式針對性的制定預防或收縮補償方案，將俆變因素考慮到設計環(huán)節(jié)，通常俆變所產(chǎn)生的最終變形約為瞬時彈性變形的1～3倍。設計階段重點把控水泥、骨料和外加劑等材料用量和配合比設計，確定合理適用的拌制和澆筑方案?？刂扑喾N類、確定適當?shù)乃嘤昧俊Ρ炔煌陌柚品桨?，從而既保證混凝土所需要強度，又降低混凝土收縮值和產(chǎn)熱量。此外，水泥的細度越細，其開裂越明顯，水泥細度的影響需要著重關(guān)注。結(jié)合本項目特點，水泥選用7d化熱低于240kJ/kg，對鋁酸三鈣等比例嚴格限定。骨料含泥是開裂的常見原因之一，必須嚴格控制含泥量，減少泥份對骨料同水泥漿咬合作用的不利影響，提高混凝土抗拉性能。近些年來，混凝土外加劑研究廣泛，性能也逐漸提升，大體積混凝土外加劑選用必須考慮其造成的混凝土干縮值盡量要低，利于早期養(yǎng)護。

本項目中考慮到設計規(guī)范、結(jié)構(gòu)要求、生產(chǎn)單位的技術(shù)力量、廣州當?shù)夭牧瞎闆r及氣候條件等，在大體積混凝土中配置了構(gòu)造鋼筋，以承受溫度應力并控制與限制裂縫，盡量降低對大體積混凝土可能造成的外部約束，測試溫度場和應變監(jiān)測，在變形縫、豎向施工縫及水平施工縫處理方面制定專項控制方案。由于項目在夏季施工，廣州氣候炎熱，施工過程中要求加強對攪拌場、攪拌站中砂石等材料執(zhí)行遮陽和降溫的措施。提前部署混凝土攪拌運輸車的數(shù)量和工作強度，確保運輸時間和澆筑時間在要求范圍內(nèi)。施工過程中加強振搗、及時清除泌水、合理規(guī)劃操作時間。

保溫保濕養(yǎng)護是大體積混凝土質(zhì)量保證的另一個重點，要確保內(nèi)外溫差及溫度降低速率均在指標限定范圍內(nèi)。本項目在澆筑后4h左右進行二次壓光，避免塑性裂縫發(fā)生，用塑料薄膜養(yǎng)護，時間嚴格要求在15d以上。

4結(jié)語

嚴密的施工前期管理部署、全面的設計考量、精細的施工管理和有效的養(yǎng)護措施，保證了本項目大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，達到了預期的控制要求。本項目大體積混凝土底板施工入模溫度的溫升值控制在25℃以下，內(nèi)外溫差沒有超過20℃，溫度下降速度控制在2℃/d條件下，實現(xiàn)了良好的溫度控制效果；驗收結(jié)果得到各方的肯定，沒有出現(xiàn)有害裂縫。

參考文獻：

[1]才素平.大體積混凝土施工技術(shù)及其應用[D].西安：西安建筑科技大學，2009.

[2]李宗才.大體積混凝土裂縫控制與工程應用[D].青島：青島理工大學，2014.

[3]JGJ 3—2010.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[4]賈淑明.某工程地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2012，41（10）：29-31.